高中生物教學(xué)中批判性思維的培養(yǎng)

摘 要：批判性思維包含了技能和品質(zhì)兩部分，核心素養(yǎng)背景下培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是新課標(biāo)的重要任務(wù)之一，能使學(xué)生將來更好地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)。本文闡述了如何在高中生物教學(xué)中進(jìn)行批判性思維的培養(yǎng)，從利用高中生物教材中“科學(xué)家訪談”欄目、利用生物科學(xué)史和利用教學(xué)過程生成的錯(cuò)誤資源等三個(gè)角度談學(xué)生的批判性思維的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：批判性思維；生物核心素養(yǎng)；科學(xué)史；反思；錯(cuò)誤資源

在高中生物教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維至關(guān)重要。生物作為一門探索生命奧秘的科學(xué)，其知識(shí)體系日新月異，要求學(xué)生不僅掌握基礎(chǔ)知識(shí)，更需具備質(zhì)疑、分析、評(píng)價(jià)及創(chuàng)新的能力。通過批判性思維的培養(yǎng)，學(xué)生能夠主動(dòng)探索生物現(xiàn)象背后的原理，敢于挑戰(zhàn)既有觀念，提出獨(dú)到見解，從而在復(fù)雜多變的生物世界中尋找真理，為未來的科學(xué)研究和個(gè)人發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，將批判性思維融入高中生物教學(xué)，是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)未來創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵路徑。

一、批判性思維及其內(nèi)涵

批判性思維是一種人們?cè)谌粘Ｉ詈凸ぷ髦薪?jīng)常應(yīng)用的一種思維模式。對(duì)于什么是批判性思維，不同學(xué)者、不同學(xué)科、不同角度會(huì)有不同的概念界定。譚永平描述批判性思維就是理由充分、邏輯嚴(yán)密的反思判斷[1]。批判性思維包含了技能和品質(zhì)兩部分，批判性思維技能包括分析、解釋、推理、說明、評(píng)估、自我調(diào)節(jié)六個(gè)部分，屬于批判性思維中能力的部分；批判性思維品質(zhì)可以分為開放、求真、系統(tǒng)性、分析性、好奇心、自信、成熟性七個(gè)方面，屬于一種精神特質(zhì)[2]。

二、高中生物教學(xué)中批判性思維的現(xiàn)狀

在教師層面，在高中生物教師群體中，一個(gè)顯著的問題是理論掌握不足與教學(xué)方法的不恰當(dāng)。多數(shù)教師因缺乏系統(tǒng)的批判性思維培訓(xùn)，對(duì)批判性思維的核心要素、培養(yǎng)路徑及其實(shí)踐意義缺乏深刻理解。這種知識(shí)短板直接導(dǎo)致教師在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)策略時(shí)，難以自然地融入批判性思維的培養(yǎng)要素。教學(xué)方法上，教師們往往過于依賴傳統(tǒng)的講授和演示方式，這些方法雖能傳授知識(shí)，卻難以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)思考和批判性反思。在學(xué)生層面，批判性思維水平的普遍不高是高中生物教學(xué)中的另一大現(xiàn)狀。學(xué)生在面對(duì)生物學(xué)科中的復(fù)雜問題時(shí)，常表現(xiàn)出獨(dú)立思考和分析能力的欠缺。他們往往習(xí)慣于接受教材和教師的直接傳授，而缺乏自主探索和批判性審視的意識(shí)。在觀點(diǎn)形成上，學(xué)生容易受到外界繁雜信息的影響，難以構(gòu)建獨(dú)立、穩(wěn)定的見解。

三、培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的必要性

（一）生物核心素養(yǎng)需要批判性思維

高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)中列出的四個(gè)方面學(xué)科核心素養(yǎng)之一是理性思維。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出，理性思維包含能夠運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討、闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題[3]。由此可見，批判性思維是生物核心素養(yǎng)中的關(guān)鍵品質(zhì)。

（二）信息化社會(huì)需要批判性思維

高度發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，學(xué)生可能從各種渠道獲取海量信息，如通過微信朋友圈、QQ空間、短視頻等獲取碎片化、片面的知識(shí)，從一些管理欠規(guī)范的養(yǎng)生保健類書籍得到一些似是而非的缺乏科學(xué)依據(jù)的信息，從朋友長輩處獲取別人的社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生若不能獨(dú)立思考、做出合理判斷、辨別真?zhèn)?，篩選有用信息，就會(huì)陷入迷茫、不能做出決策，甚至產(chǎn)生焦慮抑郁情緒。大數(shù)據(jù)時(shí)代如何審視信息，決定相信什么或不相信什么，評(píng)估觀點(diǎn)的正確性，做出理性決策，需要學(xué)生具備批判性思維品質(zhì)，才能更好地去適應(yīng)社會(huì)和將來的工作。

四、在高中生物教學(xué)中進(jìn)行批判性思維的培養(yǎng)

（一）利用教材中科學(xué)家訪談欄目向?qū)W生滲透批判性思維品質(zhì)

人教版新教材在每一冊(cè)開頭部分都有一個(gè)欄目——科學(xué)家訪談，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)讀之，可以發(fā)現(xiàn)科學(xué)家在科研工作中不可缺少批判性思維的指引。在必修1“與施一公院士一席談”中就特別談到了批判性思維。訪談?wù)邌枺骸澳阌X得做科學(xué)研究最重要的品格和能力有哪些？”施一公回答：“我認(rèn)為至少要具備兩點(diǎn)素質(zhì)，其中一點(diǎn)是批判性的思維方式?！辈⒅赋隹茖W(xué)精神的本質(zhì)就是求真，科學(xué)方法的訓(xùn)練使人擁有嚴(yán)密的邏輯和批判性的思維，避免人云亦云，科學(xué)精神和科學(xué)思維習(xí)慣對(duì)于任何工作都是關(guān)鍵的品質(zhì)[4]。在必修2“與袁隆平院士一席談”中提到袁隆平院士在觀察到一株野生稻的后代長得參差不齊的現(xiàn)象后，進(jìn)行了仔細(xì)冷靜的分析，大膽懷疑權(quán)威理論“水稻等自花傳粉植物沒有雜種優(yōu)勢(shì)，不適宜進(jìn)行雜交”，正是袁隆平院士的批判性思維品質(zhì)激發(fā)了他研究雜交水稻的興趣，確定了研究方向。教師可借用學(xué)生崇拜的科學(xué)家的親身體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在閱讀教材中感悟科學(xué)家的科學(xué)精神和思維品質(zhì)，潛移默化地影響學(xué)生并樹立科學(xué)的人生觀和世界觀。

（二）在科學(xué)史的教學(xué)中讓學(xué)生感悟科學(xué)家的批判性思維

生物學(xué)概念和思想是在不斷地質(zhì)疑和批判中進(jìn)步和發(fā)展的。達(dá)爾文質(zhì)疑拉馬克的“用進(jìn)廢退學(xué)說”，提出了“自然選擇學(xué)說”；摩爾根在雜交實(shí)驗(yàn)中因未能得到類似的結(jié)果而質(zhì)疑孟德爾的遺傳定律，但在大量果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)后不僅承認(rèn)了孟德爾遺傳定律并且發(fā)展了新的定律（基因的連鎖與互換定律）；囿于定論的沃泰默因?yàn)樗季S定式未能發(fā)現(xiàn)除神經(jīng)調(diào)節(jié)之外的其他調(diào)節(jié)模式，而斯他林和貝利斯則大膽提出新的假說并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)假說，從而發(fā)現(xiàn)了除神經(jīng)調(diào)節(jié)之外的激素調(diào)節(jié)；艾弗里敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀點(diǎn)，大膽質(zhì)疑當(dāng)時(shí)占統(tǒng)治地位的“蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)”的觀點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，第一次證明了“DNA才是遺傳物質(zhì)”；表觀遺傳學(xué)也是在對(duì)經(jīng)典遺傳學(xué)的修正中發(fā)展起來的，是對(duì)經(jīng)典遺傳學(xué)的一個(gè)重要補(bǔ)充。生物科學(xué)史上科學(xué)家成功或失敗的例子以及他們的研究經(jīng)歷還有許多， 都可以成為培養(yǎng)學(xué)生批判性思維鮮活的素材。教師善于利用這些素材，既能為教學(xué)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境，又能在情境中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維技能和品質(zhì)。

（三）利用教學(xué)過程中生成的錯(cuò)誤資源培養(yǎng)學(xué)生批判性思維

在教學(xué)中，利用教輔中的錯(cuò)誤、教師“不小心”制造的錯(cuò)誤、教師積累的學(xué)生錯(cuò)題、一題多解過程中的錯(cuò)誤結(jié)果等錯(cuò)誤資源開發(fā)成教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生反思錯(cuò)誤，分析錯(cuò)誤原因以及怎樣修正錯(cuò)誤，都將有助于培養(yǎng)學(xué)生批判性思維。

1.引導(dǎo)學(xué)生給教輔挑錯(cuò)

教輔上的習(xí)題偶爾會(huì)出現(xiàn)因條件表述不夠嚴(yán)謹(jǐn)，或因?qū)Ω呖荚}的改編失去了原有的題目情境，或因編者對(duì)知識(shí)的片面理解，或因不注意概念的外延等各種原因?qū)е骂}目設(shè)計(jì)不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)。教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生給教輔中的習(xí)題挑錯(cuò)，指出其不合理之處，或讓學(xué)生嘗試修改題目，或修改參考答案，或提出一題多解，并組織學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行小組討論，不僅能提高學(xué)生的審題能力，營造寬松、民主的學(xué)習(xí)環(huán)境，還將有助于培養(yǎng)學(xué)生勇于向權(quán)威發(fā)聲的批判性思維品質(zhì)。

例1：為了有利于貯藏蔬菜或水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到蔬菜或水果CO2釋放量最少時(shí)對(duì)應(yīng)的氧氣濃度，采取這一措施的理由是什么？

（參考答案）理由：此氧氣濃度下，有氧呼吸已明顯降低，同時(shí)又抑制了無氧呼吸，水果和蔬菜組織內(nèi)糖類等有機(jī)物分解得最慢。

有學(xué)生對(duì)此問題及答案提出疑問，指出“以C02釋放量最少時(shí)對(duì)應(yīng)的氧氣濃度為最佳貯藏條件不合理，理由1：此時(shí)不一定是有機(jī)物分解最慢點(diǎn)；理由2：此時(shí)還存在無氧呼吸，會(huì)產(chǎn)生酒精，是否會(huì)影響果蔬的口感？”并提出自己的觀點(diǎn)：“選擇無氧呼吸消失點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氧氣濃度進(jìn)行存儲(chǔ)，此時(shí)有氧呼吸相對(duì)較弱，這樣既可以減少有機(jī)物的消耗，又可以避免無氧呼吸產(chǎn)生酒精影響果蔬口感”。教師對(duì)學(xué)生的這種敢于質(zhì)疑的精神應(yīng)及時(shí)給予肯定和贊揚(yáng)，并鼓勵(lì)他們繼續(xù)求證，還可以在課堂設(shè)置小組討論，讓學(xué)生大膽地提出各自獨(dú)特的見解，經(jīng)過這樣邏輯嚴(yán)密的反思、推理，學(xué)生能加深對(duì)有氧呼吸與無氧呼吸差異性的理解，發(fā)展了批判性思維能力。

2.利用教師在教學(xué)中“不小心”生成的錯(cuò)誤

教學(xué)中有時(shí)教師也會(huì)因?yàn)樗季S定式而出現(xiàn)錯(cuò)誤，或?qū)W(xué)生提出的疑問不能馬上做出肯定的回答，此時(shí)教師要勇于向?qū)W生示弱，示弱并不會(huì)損害教師的尊嚴(yán)，反而會(huì)激發(fā)學(xué)生探究的欲望，營造民主課堂。對(duì)于課堂上教師不能馬上做出解答的問題，教師鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，可提供一些在線課程鏈接或?qū)W習(xí)網(wǎng)站，引導(dǎo)課后去拓展知識(shí)，經(jīng)過長此以往地鍛煉，學(xué)生的批判性思維技能就得到了提升。

另外，教師還可以針對(duì)學(xué)生在概念理解上的誤區(qū)去設(shè)計(jì)錯(cuò)誤資源，然后在課堂教學(xué)上“不小心”出錯(cuò)，看是否會(huì)引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，進(jìn)而發(fā)動(dòng)學(xué)生表達(dá)他們的觀點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)的這些錯(cuò)誤資源可以來自本人的思考或?qū)W生的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，因此在平常的教學(xué)中，教師要做個(gè)有心人，及時(shí)做好教學(xué)反思，記錄學(xué)生出現(xiàn)的各種典型錯(cuò)誤，收集錯(cuò)題資源，應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。例如，在初學(xué)“自由組合定律”時(shí)，教師和學(xué)生一起分析F1（YyRr）產(chǎn)生的配子類型時(shí)，“不小心”出錯(cuò)，在板書上寫出配子的類型有：Yy、Rr等，引導(dǎo)學(xué)生按照孟德爾的假說，指出老師的分析錯(cuò)在哪，應(yīng)該如何表達(dá)才合理，以此加深對(duì)“自由組合定律”內(nèi)涵的理解。在當(dāng)今的教育環(huán)境下，教師不再是學(xué)生獲取信息的唯一來源，學(xué)生不再是知識(shí)的被動(dòng)接受者，教師要勇于放下傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，放下師道尊嚴(yán)，給學(xué)生提供一個(gè)開放、包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)造一個(gè)批判性的班級(jí)文化，尊重每個(gè)學(xué)生的見解，讓學(xué)生敢于、樂于分享不同的想法和觀點(diǎn)，互相啟發(fā)，共同進(jìn)步。

3.引導(dǎo)學(xué)生在反思自己的錯(cuò)誤中培養(yǎng)批判性思維

批判性思維要求我們能對(duì)接收到的信息、觀點(diǎn)和自己的想法進(jìn)行深入客觀地分析和評(píng)估，在意識(shí)到自己的錯(cuò)誤后能反思自己的錯(cuò)誤，深入分析錯(cuò)誤的原因，避免同樣的錯(cuò)誤再次發(fā)生。在習(xí)題教學(xué)中，一些題目有的學(xué)生會(huì)“一錯(cuò)再錯(cuò)”，就是缺乏批判性思維的一種表現(xiàn)，教師與其不厭其煩地分析講解，不如嘗試站在學(xué)生的角度去思考問題、了解學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，設(shè)置新的問題引導(dǎo)學(xué)生反思自己的錯(cuò)誤，讓學(xué)生能保持開放的心態(tài)去分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，是因?yàn)橹R(shí)儲(chǔ)備不足、概念理解不透徹、粗心大意、還是思維定式，從而有針對(duì)性地幫助學(xué)生自我完善和提升。

例3：光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進(jìn)行。在適宜條件下，向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP，照光后DCIP由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色。該反應(yīng)過程中（ ）。

A.需要ATP提供能量 B.DCIP 被氧化 C.不需要光合色素參與 D.會(huì)產(chǎn)生氧氣[5]

本題正確答案是D，但有些學(xué)生就會(huì)反復(fù)出錯(cuò)，頑固地選擇B項(xiàng)。這種錯(cuò)誤一方面是學(xué)生思維定式、缺乏批判性思維，看到“氧化還原指示劑”就不假思索地選擇了B項(xiàng)；另一方面體現(xiàn)學(xué)生對(duì)光反應(yīng)過程中“水的光解”的產(chǎn)物認(rèn)識(shí)不全面，未聯(lián)系到光反應(yīng)產(chǎn)物“NADPH”所具有的還原性。教師引導(dǎo)學(xué)生反思自己出錯(cuò)的原因，并利用這個(gè)錯(cuò)誤反問學(xué)生：如果B選項(xiàng)是正確的，DCIP為什么不被空氣中的氧氣氧化？氧化還原指示劑一定是被氧化嗎？會(huì)不會(huì)是被還原了？怎么理解光反應(yīng)的產(chǎn)物使DCIP由藍(lán)色變無色？教師通過問題引導(dǎo)學(xué)生反思質(zhì)疑，讓學(xué)生在自我審查的過程中修正了自己的觀點(diǎn)，也加深了對(duì)概念理解，避免同樣錯(cuò)誤再次發(fā)生。

4.在一題多解中培養(yǎng)批判性思維

習(xí)題教學(xué)中，有時(shí)不同解法會(huì)得出不同的答案，引發(fā)認(rèn)知矛盾。面對(duì)一題多解，教師要善于利用矛盾引發(fā)學(xué)生討論，質(zhì)疑參考答案是否為最佳答案，在討論過程中思考不同解題方法所適用的前提條件以及背后的思維邏輯，通過比較和評(píng)估不同的解題方法，一方面能讓學(xué)生更深入地理解生物學(xué)相關(guān)概念的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生從不同角度考慮問題的思維方式，發(fā)展了學(xué)生求真、開放的批判性思維品質(zhì)。

例4：某一瓢蟲種群中有黑色和紅色兩種體色的個(gè)體，這一性狀由一對(duì)等位基因控制，黑色（B）對(duì)紅色（b）為顯性。如果基因型為BB的個(gè)體占18%，基因型為Bb的個(gè)體占78%，基因型為bb的個(gè)體占4%。基因B的頻率為多少？

解題方法一：基因B頻率=BB基因型頻率+

1/2×Bb基因型頻率=18%+1/2×78%=57%；

解題方法二：利用遺傳平衡定律求解，基因B頻率=18%（BB基因型頻率）的開平方。

學(xué)生質(zhì)疑兩種方法得到的結(jié)果不同，那哪一種方法是合理的？教師順勢(shì)借助矛盾引發(fā)思考：利用遺傳平衡定律求解的前提條件是什么？上述種群滿足遺傳平衡的條件嗎？在分析推理的過程中得出規(guī)律——上述種群只需要自由交配一代后就可以達(dá)到遺傳平衡的狀態(tài)，此時(shí)種群的基因頻率與基因型頻率之間就會(huì)有如下相互關(guān)系：（pA+qa）2=p2AA+

2pqAa+q2aa，此時(shí)兩種解題方法所得到的結(jié)果就會(huì)一致了。學(xué)生在教師引導(dǎo)下經(jīng)過嚴(yán)密的邏輯推理，矛盾得以解決，擺脫了思維的局限性，拓展了知識(shí)，深化了對(duì)遺傳平衡定律的理解，并在新情境中能做到舉一反三。

結(jié)束語

擁有批判性思維的人能善于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，能更好地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)，能激發(fā)新的想法和創(chuàng)造力，為個(gè)人的發(fā)展開辟新的道路。高中階段是學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的黃金階段，生物教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生批判性思維的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽向教師、教材、教輔材料提出疑問，發(fā)表自己的見解，反思自己的錯(cuò)誤，學(xué)習(xí)科學(xué)家勇于探索未知世界的求真精神。

參考文獻(xiàn)

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